Máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới

Máy tính mới chỉ sử dụng một photon duy nhất và có thể vận hành ở nhiệt độ phòng, đánh dấu cột mốc lớn trong công nghệ lượng tử.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi giáo sư Chuu Chih-sung từ Khoa Vật lý và Trung tâm Khoa học lượng tử và Công nghệ thuộc Đại học Quốc gia Thanh Hoa (NTHU) phát triển máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới, chỉ sử dụng một photon duy nhất, Taipei Times hôm 17/10 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Physical Review Applied.


Giáo sư Chuu Chih-Sung (thứ hai từ bên phải) cùng các thành viên nhóm nghiên cứu. (Ảnh: Hung Mei-hsiu/Taipei Times).

Chuu cho biết, họ đã giải quyết những trở ngại chính trong việc phát triển máy tính lượng tử, gồm chi phí năng lượng cao và môi trường vận hành ở nhiệt độ cực thấp. Photon là hạt năng lượng điện từ nhỏ nhất, và nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách mã hóa thông tin trong 32 time-bin, hay chiều, của một photon duy nhất.

Photon có thể được giữ trong một trạng thái lượng tử ổn định kể cả ở nhiệt độ phòng, theo Chuu. Máy tính lượng tử thường dễ bị mất thông tin và gặp lỗi tính toán do những rung động hoặc từ trường. Tuy nhiên, photon có phạm vi truyền rộng hơn và ít bị nhiễu hơn, mang lại lợi thế độc đáo khi phát triển máy tính lượng tử thương mại.

Máy tính truyền thống thực hiện tính toán trên bảng mạch, trong khi máy tính lượng tử truyền thông tin qua các photon và tính toán nhờ vật lý lượng tử. Đơn vị nhỏ nhất của thông tin kỹ thuật số trong máy tính truyền thống là chữ số nhị phân hay bit, chỉ thể hiện được 0 hoặc 1.

Tuy nhiên, bit lượng tử hay qubit, có thể xử lý cả 0 và 1. Đặc tính này gọi là chồng chập lượng tử. Chồng chập cho phép máy tính lượng tử xử lý những phép toán phức tạp, ví dụ như phân tích một số thành các số nguyên tố hoặc tìm kiếm dữ liệu lớn, nhanh hơn máy tính truyền thống đến 100 triệu lần.

Kao Wei-yuan, hiệu trưởng NTHU, nhận xét, nghiên cứu mới là cột mốc quan trọng cho máy tính lượng tử vì thiết bị nhỏ gọn và có thể vận hành ở nhiệt độ phòng. Ông lưu ý, khác với những máy tính trong phòng thí nghiệm máy tính lượng tử hàng đầu của Mỹ, thiết bị nhỏ dựa trên photon mới không yêu cầu hệ thống làm mát đồ sộ, một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực công nghệ lượng tử.

Máy tính lượng tử photon cuối cùng sẽ có rất nhiều ứng dụng, bao gồm phát triển thuốc, tối ưu hóa hậu cần, bảo mật dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI), theo giáo sư Mou Chung-yu, giám đốc Trường Khoa học thuộc NTHU.

TIN CŨ HƠN
Trung Quốc đánh sập 19 tòa nhà trong 10 giây: Thứ khiến tất cả đổ sập lại không phải là thuốc nổ

Trung Quốc đánh sập 19 tòa nhà trong 10 giây: Thứ khiến tất cả đổ sập lại không phải là thuốc nổ

Sau 10 giây, các tòa nhà này chỉ còn là đống tro bụi. Toàn bộ quá trình đánh sập diễn ra trên diện tích 15 hecta. Những đám mây bi và khói lan ra khắp không trung.

Đăng ngày: 24/04/2026
Sự thật về những truyền thuyết đô thị nổi tiếng thế giới

Sự thật về những truyền thuyết đô thị nổi tiếng thế giới

Nguồn gốc của một vài truyền thuyết đô thị đáng sợ nhất, đôi khi lại xuất phát từ chính sự kiện có thật và ảnh hưởng đến cả thực tế.

Đăng ngày: 24/04/2026
Hồ thiêng ở TQ: 800.000 tấn tôm cá nhưng không một ai dám đánh bắt

Hồ thiêng ở TQ: 800.000 tấn tôm cá nhưng không một ai dám đánh bắt

Vì lý do gì mà người dân Tây Tạng không tận dụng nguồn tài nguyên vốn có dù không bị ngăn cấm bởi chính quyền hay pháp luật?

Đăng ngày: 24/04/2026
Sự cố Kandahar: Người khổng lồ cao gần 4 mét bị đặc nhiệm Mỹ tiêu diệt ở Trung Đông?

Sự cố Kandahar: Người khổng lồ cao gần 4 mét bị đặc nhiệm Mỹ tiêu diệt ở Trung Đông?

Có tin đồn rằng lực lượng đặc biệt của Mỹ đã hạ được một người khổng lồ Kandahar cao gần 4 mét ở Afghanistan vào năm 2002

Đăng ngày: 23/04/2026
Nhiếp ảnh gia canh chờ 6 năm bắt một khoảnh khắc đáng kinh ngạc của Mặt trăng

Nhiếp ảnh gia canh chờ 6 năm bắt một khoảnh khắc đáng kinh ngạc của Mặt trăng

Một nhiếp ảnh gia phải đợi tận 6 năm để thu về khoảnh khắc 3 chiều của Mặt Trăng 'đậu' trên đỉnh Vương cung thánh đường Superga (Italy). NASA ngay lập tức chia sẻ bức ảnh này.

Đăng ngày: 23/04/2026
Tiết lộ bất ngờ về bữa ăn cuối cùng của hoàng đế Napoleon

Tiết lộ bất ngờ về bữa ăn cuối cùng của hoàng đế Napoleon

Hoàng đế Napoleon nổi tiếng nước Pháp đã trút hơi thở cuối cùng vào ngày 5/5/1821 trên hòn đảo St. Helena hoang vắng.

Đăng ngày: 23/04/2026
Sự sống mãnh liệt trỗi dậy ở nơi vốn chỉ có cái chết

Sự sống mãnh liệt trỗi dậy ở nơi vốn chỉ có cái chết

Cái chết có thể là điều đầu tiên chúng ta nghĩ đến khi nghĩ đến nghĩa trang. Thế nhưng trên thực tế, điều ngược lại đang diễn ra ở nhiều nghĩa trang lớn trên thế giới.

Đăng ngày: 22/04/2026
Khoa Học News